WO2022179750A1 - Verschleissfester rotor - Google Patents

Verschleissfester rotor Download PDF

Info

Publication number
WO2022179750A1
WO2022179750A1 PCT/EP2022/025055 EP2022025055W WO2022179750A1 WO 2022179750 A1 WO2022179750 A1 WO 2022179750A1 EP 2022025055 W EP2022025055 W EP 2022025055W WO 2022179750 A1 WO2022179750 A1 WO 2022179750A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rotor
ceramic ring
wall
agitator mill
grinding chamber
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/025055
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Cornel Fraefel
Eduard Nater
Original Assignee
Bühler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bühler AG filed Critical Bühler AG
Priority to KR1020237032002A priority Critical patent/KR20230148343A/ko
Priority to JP2023547620A priority patent/JP2024507484A/ja
Priority to US18/547,098 priority patent/US20240042454A1/en
Priority to CN202280013712.XA priority patent/CN116801985A/zh
Publication of WO2022179750A1 publication Critical patent/WO2022179750A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C17/00—Disintegrating by tumbling mills, i.e. mills having a container charged with the material to be disintegrated with or without special disintegrating members such as pebbles or balls
    • B02C17/16—Mills in which a fixed container houses stirring means tumbling the charge
    • B02C17/163—Stirring means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C17/00—Disintegrating by tumbling mills, i.e. mills having a container charged with the material to be disintegrated with or without special disintegrating members such as pebbles or balls
    • B02C17/18—Details
    • B02C17/183—Feeding or discharging devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C2210/00—Codes relating to different types of disintegrating devices
    • B02C2210/02—Features for generally used wear parts on beaters, knives, rollers, anvils, linings and the like

Definitions

  • the invention relates to a rotor for an agitator mill, and in particular to a wear-resistant, dimensionally stable plastic rotor.
  • Agitator mills have a wide range of applications when grinding and dispersing solids in liquids. They are used, for example, in the production of adhesives, printing inks, cosmetics, pharmaceuticals or for the production of raw materials (especially silicon) for battery pastes.
  • a grinding chamber is usually formed in a vertical agitator mill by a rotor rotating about a vertically oriented central longitudinal axis and a stator, in which dispersions are prepared, if appropriate using grinding aids, for example ceramic balls.
  • grinding tools for example in the form of round pins, can be attached to the rotor and/or the stator.
  • the material to be ground is fed into the grinding chamber via a product inlet, where it is ground and discharged via a product outlet.
  • Such an agitator mill is known, for example, from EP 1992412 A1.
  • One object of the present invention is to provide an inexpensive rotor for an agitator mill, which is dimensionally stable and, in particular, resistant to common solvents and can be used in particular for the production of battery pastes.
  • the wet grinding of abrasive solids should be made possible without disruptive wear in the end product.
  • the basic idea of the invention is to use a rotor body for the rotor of an agitator mill, which has a wear element made of ceramic in the area of high energy densities, particularly in the lower area of the process zone, ie at the lower end of the rotor.
  • a wear element made of ceramic in the area of high energy densities, particularly in the lower area of the process zone, ie at the lower end of the rotor.
  • a rotor which has a generally cylindrical rotor body, the outer wall of which has an inner surface of a
  • a ceramic ring is arranged in an area of the rotor with high energy input.
  • This area is the side of the rotor opposite where the product enters the bead mill. On a vertical agitator mill, this is the bottom section of the rotor body.
  • a surface of the ceramic ring forms, in particular, a section of the outer wall of the rotor, which forms the inner surface of the grinding chamber.
  • the section preferably extends to grinding tools that are arranged on the outer wall of the rotor. In this way, the ceramic ring can be secured against twisting and/or falling off by the grinding tools.
  • the ceramic ring is preferably connected to the rotor body, in particular screwed, glued or positively connected. If, according to a preferred embodiment, the rotor body is made of plastic, the ceramic ring can also be cast into the rotor body.
  • the ceramic ring can have an essentially L-shaped cross section, with the long side of the L-shaped ceramic ring, ie its limb, being arranged on the outer surface of the rotor.
  • the ceramic ring can have a substantially U-shaped cross section, the legs of which are arranged on the outer surface and the inner surface of the rotor.
  • the ratio L/D of the length L of the portion of the outer wall of the rotor formed by the ceramic ring to the outer diameter D of the rotor is between 0.05 and 0.5.
  • the ratio S1/S2 of the thickness S1 of the portion of the ceramic ring that forms the outer wall of the rotor to that of the overall rotor wall thickness S2 is preferably between 0.1 and 0.9.
  • the plastic rotor can have at least one of the following materials: PA, PET, PEEK, PVDF and POM.
  • the ceramic ring in turn can have at least one of the following materials: ZrÜ2, SSiC, SiSiC and S13N4.
  • the present invention also provides an agitator mill with a rotor according to the invention.
  • the agitator mill according to the invention also has a stator with an inner wall of the stator, with the rotor being arranged inside the stator. Furthermore, a product feed and a
  • the material to be ground can be fed into the grinding chamber via the product inlet and out of the grinding chamber via the product outlet.
  • the agitator mill can have an inner stator arranged within a section of the rotor, with a product outlet being formed between the rotor and an outer wall of the inner stator.
  • 0.8 ⁇ d22/dl ⁇ 0.98 preferably applies.
  • the invention also relates to the use of the rotor according to the invention in an agitator mill for the production of dispersions, in particular a battery paste, and a method for producing the rotor.
  • the method includes the step of connecting, in particular gluing, screwing or positively connecting, a ceramic ring to the rotor body.
  • FIG. 1 shows a cross-sectional view of a prior art vertical agitator mill
  • Figure 3 shows a cross-sectional view of a rotor for a vertical agitator mill according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows an example of a section of a vertically arranged agitator mill according to the prior art.
  • the agitator mill shown in FIG. 1 has, in the usual way, a grinding container or stator 2 with a grinding chamber 8 on the inside.
  • the agitator mill 8 is at least partially filled with grinding media 43.
  • the agitator mill also has an internal stator 22 and a rotor 35 which can be rotated about a central longitudinal axis 19 .
  • First tools 38 are attached to the rotor 35 and protrude into the grinding chamber 8 .
  • Container or Statorinnenwand 9 are second tools 74 attached, in the Grinding chamber 8 protrude.
  • the processed material to be ground is guided through a gap between the rotor 35 and the inner stator 22 to a protective screen 30 which keeps the grinding bodies 43 away and flows off via a discharge line 31 .
  • FIG. 2 shows a cross-sectional view of a rotor for a vertical agitator mill as shown in FIG.
  • the rotor according to the illustrated embodiment of the invention has a generally cylindrical rotor body 351 with an outer wall 32 .
  • the rotor body 351 with the outer diameter D can be made of plastic or steel, with plastic being preferred.
  • the rotor forms, together with the stator shown in FIG. 1, a grinding chamber through which the material to be ground flows.
  • the greatest wear on the rotor of a vertical agitator mill is usually caused in the lower area of the rotor, namely the area in which high energy densities occur due to gravitation and the deflection of the material to be ground with the grinding media, in combination with the high rotor speed.
  • the area where the greatest wear is caused is the area opposite the product inlet during operation.
  • an annular wear ring is provided according to the present invention, which is made of a hard and therefore very wear-resistant ceramic material. Examples include the materials ZrÜ2, SSiC, SiSiC and S13N4.
  • the rotor 35 can be made for the most part from an inexpensive basic rotor body, but with the wear-prone sections being replaced by the wear-resistant ceramic material.
  • the ceramic ring 352 can essentially have an L-shaped profile, with the short side of the L being the bottom and the long side, ie the leg of the L being the bottom
  • Ceramic ring 352 is thus the lower portion of the length L of the outside 32 and the
  • the ceramic ring 352 is connected to the rotor body, for example screwed, glued or, in the case of a plastic rotor body, cast into the plastic.
  • the ceramic ring 352 preferably extends to the bottom row of the grinding tools 38, as shown in the detail labeled X in FIG. In this way, the ceramic ring 352 can additionally be secured by the tools 38, in particular against twisting or falling off.
  • FIG. 3 shows a cross-sectional view of a rotor according to a further embodiment of the present invention.
  • a ceramic wear member is attached to the lower portion of the rotor body 351 .
  • this is again realized in the form of a ceramic ring 352, but - unlike in Figure 2 - has a substantially U-shaped profile, so that - in addition to the underside and a portion of the outside 32 - through the second leg of the U, a section of the surface of the inside of the rotor is also reinforced by the wearing element, i.e. a section of the product outlet.
  • the ceramic ring 352 can again extend at least as far as the bottom row of the grinding tools 38, as shown in the detail labeled X in FIG.
  • the invention also provides an agitator mill using the rotor of the invention.
  • the rotor 35 as shown by way of example in FIG. 1, is replaced by a rotor according to the invention, as shown in FIGS. 2 or 3, for example.
  • Typical expansions of such an agitator mill result in values between 0.6 and 0.95 for a ratio of an outer diameter of the rotor 35 to an inner diameter of the stator 2 .
  • the ratio of the outside diameter of the inner stator 22 to the inside diameter of the rotor 35 is, for example, 0.8 to 0.98.
  • the rotor according to the invention can be produced in particular by connecting a ceramic ring 352 to the rotor body 351 . This can be done in particular by gluing, screwing or positive connection. If the rotor body 352 is made of plastic, the ceramic ring 352 can also be cast in the plastic body 351 .

Abstract

Ein Rotor für eine Rührwerksmühle weist einen allgemein zylinderförmigen Rotorkörper auf, dessen Außenwand eine innere Oberfläche eines Mahlraums definiert, durch den im Betrieb der Rührwerksmühle ein zu behandelndes Mahlgut strömt. An Rotorende des Rotorkörpers ist ein Keramikring angeordnet, wobei das Rotorende dem Produkteintritt der Rührwerksmühle gegenüberliegt. Die Erfindung betrifft ferner eine Rührwerksmühle mit dem erfindungsgemäßen Rotor, die Verwendung des erfindungsgemäßen Rotors in einer Rührwerksmühle zur Herstellung von Dispersionen und ein Verfahren zur Herstellung des Rotors.

Description

Verschleißfester Rotor
Die Erfindung betrifft einen Rotor für eine Rührwerksmühle, und insbesondere einen verschleißfesten, formstabilen Kunststoffrotor.
Rührwerksmühlen haben ein breites Anwendungsspektrum beim Vermahlen und Dispergieren von Feststoffen in Flüssigkeiten. Sie finden beispielsweise bei der Herstellung von Klebstoffen, Druckfarben, Kosmetik, Pharmaka oder auch für die Rohstoffherstellung, (insbesondere Silizium) von Batteriepasten Anwendung. Üblicherweise wird in einer vertikalen Rührwerksmühle durch einen, sich um eine vertikal ausgerichtete Mittel-Längs- Achse drehenden Rotor und einen Stator ein Mahlraum gebildet, in dem gegebenenfalls unter Einsatz von Mahlhilfskörpern, beispielsweise Keramikkugeln, Dispersionen hergestellt werden. Hierfür können am Rotor und/oder am Stator Mahlwerkzeuge, beispielsweise in Form runder Stifte, angebracht sein. Das Mahlgut wird über einen Produktzulauf in den Mahlraum geführt, dort vermahlen und über einen Produktablauf abgeführt. Eine solche Rührwerksmühle ist beispielsweise aus der EP 1992412 Al bekannt.
Insbesondere bei der Herstellung der Rohstoffe für Batteriepasten müssen Feinheiten von x50=100 bis 200 nm erreicht werden, was lange Mahlzeiten nötig macht. Aufgrund der Abrasivität des zu bearbeitenden Feststoffes ist mit merklichem Verschleiß der Prozesszone im Mahlraum zu rechnen. Zudem soll eine metallische Kontamination im Endprodukt vermieden werden, so dass anstatt eines sonst üblichen Stahlrotors die Verwendung eines metallfreien Rotors für die Rührwerksmühle bevorzug ist.
Im Stand der Technik ist die Verwendung von Keramik- und Kunststoffrotoren bekannt. Allerdings ist die Herstellung keramischer Rotoren sehr teuer und konstruktiv aufwendig. Aufgrund ihrer Härte sind z.B. SSiC oder SiSiC zwar sehr verschleißbeständig, aber deswegen auch bruchempfindlich. Auch verfügen diese beiden Keramiken über eine sehr gute Wärmeleitfähigkeit, deutlich höher als Stahl. Sehr problematisch ist aber die Herstellung von großen Bauteilen. Auch mit dem Einsatz von Kunststoffrotoren kann eine metallische Kontamination vermieden werden. Je nach Mahlgut kann dieser Rotortyp allerdings mechanisch schnell verschleißen. Vor allem in Bereichen von Mahlkörperverpressungen (Bereiche hoher Energiedichten) leidet der Kunststoffwerkstoff sehr. Auch muss immer im Vorfeld geprüft werden, ob der für den Rotor einzusetzenden Kunststoff mit dem Mahlgut kompatibel ist, ob also dessen chemische Beständigkeit gewährleistet ist. Sehr nachteilig ist die in der Regel schlechte Wärmeleitfähigkeit der Kunststoffe.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines kostengünstigen Rotors für eine Rührwerksmühle, der formstabil und insbesondere gegen gängige Lösungsmittel beständig ist und insbesondere für die Herstellung von Batteriepasten eingesetzt werden kann. Die Nassvermahlung abrasiver Feststoffe soll ohne störenden Verschleiß im Endprodukt ermöglicht werden.
Die Grundidee der Erfindung besteht darin, für den Rotor einer Rührwerksmühle einen Rotorkörper zu verwenden, der im Bereich hoher Energiedichten, insbesondere im unteren Bereich der Prozesszone, also am unteren Ende des Rotors, ein Verschleißelement aus Keramik aufweist. Insbesondere kommt es bei vertikal angeordneten Rührwerksmühlen am Boden der Prozesszone, also im unteren Bereich des Rotors, durch die Gravitation und die Umlenkung der Mahlkörper durch den Produktfeststoff und die Mahlkörper in Kombination mit der hohen Rotorgeschwindigkeit zu hohem Verschleiß am Rotor. Allgemein tritt in Rührwerksmühlen der höchste Verschleiß am Rotorende auf, also an der Stelle, die dem Produkteintritt gegenüberliegt.
Gemäß der Erfindung wird daher ein Rotor bereitgestellt, der einen allgemein zylinderförmigen Rotorkörper aufweist, dessen Außenwand eine innere Oberfläche eines
Mahlraums definiert, durch den im Betrieb der Rührwerksmühle ein zu behandelndes Mahlgut strömt. In einem Bereich des Rotors mit hohem Energieeintrag ist ein Keramikring angeordnet.
Dieser Bereich ist die Seite des Rotors, die dem Eintritt des Produkts in die Rührwerksmühle gegenüberliegt. Bei einer vertikalen Rührwerksmühle ist dies der untere Abschnitt des Rotorkörpers. Eine Oberfläche des Keramikrings bildet insbesondere einen Abschnitt der die innere Oberfläche des Mahlraums bildenden Außenwand des Rotors. Der Abschnitt erstreckt sich vorzugsweise bis zu Mahlwerkzeugen, die an der Außenwand des Rotors angeordnet sind. So kann der Keramikring durch die Mahlwerkzeuge gegen Verdrehen und/oder Wegfallen gesichert sein.
Der Keramikring ist bevorzugt mit dem Rotorkörper verbunden, insbesondere verschraubt, verklebt oder formschlüssig verbunden. Ist der Rotorkörper gemäß einer bevorzugten Ausführungsform aus Kunststoff, kann der Keramikring auch in den Rotorkörper eingegossen sein.
Der Keramikring kann einen im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt aufweisen , wobei die lange Seite des L-förmigen Keramikrings, also dessen Schenkel, an der Außenfläche des Rotors angeordnet ist. Alternativ kann der Keramikring einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweisen, dessen Schenkel an der Außenfläche und der Innenfläche des Rotors angeordnet sind.
Vorzugsweise beträgt das Verhältnis L/D der Länge L des Abschnitts der Außenwand des Rotors, der durch den Keramikring gebildet wird, zum Außendurchmesser D des Rotors zwischen 0,05 und 0,5. Das Verhältnis S1/S2 der Dicke S1 des Abschnitts des Keramikrings, der die Außenwand des Rotors bildet, zu der der Gesamtrotorwandstärke S2 beträgt bevorzugt zwischen 0,1 und 0,9.
Der Kunststoffrotor kann zumindest eines der folgenden Materialien aufweisen: PA, PET, PEEK, PVDF und POM. Der Keramikring wiederum kann zumindest eines der folgenden Materialien aufweisen: ZrÜ2, SSiC, SiSiC und S13N4.
Durch die vorliegende Erfindung wird ferner eine Rührwerksmühle mit einem erfindungsgemäßen Rotor bereitgestellt. Entsprechend einer bekannten Mühle weist die erfindungsgemäße Rührwerksmühle ferner einen Stator mit einer Statorinnenwand auf, wobei der Rotor innerhalb des Stators angeordnet ist. Ferner ist ein Produktzulauf und ein
S Produktablauf vorgesehen und der Mahlraum ist zwischen der Statorinnenwand und der Außenwand des Rotors ausgebildet. Das Mahlgut kann über den Produktzulauf in den Mahlraum und über den Produktablauf aus dem Mahlraum geführt werden.
Für ein Verhältnis eines Außendurchmessers D des Rotors zu einem Innendurchmesser D2 des Stators gilt bevorzugt 0,6 < D/D2 < 0,95. Ferner kann die Rührwerksmühle eine innerhalb eines Abschnitts des Rotors angeordneten Innenstator aufweisen, wobei zwischen dem Rotor und einer Außenwand des Innenstators ein Produktablauf ausgebildet ist. Für ein Verhältnis eines Außendurchmesser d22 des Innenstators zu einem Innendurchmessers dl des Rotors gilt bevorzugt 0,8 < d22/dl < 0,98.
Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung des erfindungsgemäßen Rotors in einer Rührwerksmühle zur Herstellung von Dispersionen, insbesondere einer Batteriepaste und ein Verfahren zur Herstellung des Rotors. Das Verfahren umfasst den Schritt des Verbindens, , insbesondere Verkleben, Verschrauben oder formschlüssig Verbinden, eines Keramikrings mit dem Rotorkörper.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben, wobei Figur 1 eine Querschnittsansicht einer vertikalen Rührwerksmühle des Stands der Technik, Figur 2 eine Querschnittsansicht eines Rotors für eine vertikale Rührwerksmühle gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und
Figur 3 eine Querschnittsansicht eines Rotors für eine vertikale Rührwerksmühle gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 1 zeigt beispielhaft einen Ausschnitt einer vertikal angeordneten Rührwerksmühle nach dem Stand der Technik. Die in Fig. 1 dargestellte Rührwerksmühle weist in üblicher Weise einen Mahlbehälter bzw. Stator 2 mit einem innenliegenden Mahlraum 8 auf. Der Mahlraum
8 ist zumindest teilweise mit Mahlkörpern 43 gefüllt. Die Rührwerksmühle weist weiterhin einen Innenstator 22 und einen um eine Mittel-Längs-Achse 19 drehbaren Rotor 35 auf. Am
Rotor 35 sind erste Werkzeuge 38 angebracht, die in den Mahlraum 8 hineinragen. An der
Behälter- bzw. Statorinnenwand 9 sind zweite Werkzeuge 74 angebracht, die in den Mahlraum 8 hineinragen. Das verarbeitete Mahlgut wird durch einen Spalt zwischen Rotor 35 und Innenstator 22 zu einem Schutz-Sieb 30, das Mahlkörper 43 abhält, geführt und fließt über eine Ablaufleitung 31 ab.
Die Figur 2 zeigt eine Querschnittsansicht eines Rotors für eine wie in Figur 1 gezeigte vertikale Rührwerksmühle. Der Rotor gemäß der gezeigten Ausführungsform der Erfindung weist einen allgemeinen zylinderförmigen Rotorkörper 351 mit einer Außenwand 32 auf. Der Rotorkörper 351 mit dem Außendurchmesser D kann aus Kunststoff oder Stahl gefertigt sein, wobei Kunststoff bevorzugt ist. Der Rotor bildet, zusammen mit dem in Figur 1 gezeigten Stator, im Betrieb der Rührwerksmühle einen Mahlraum, durch den das zu behandelnde Mahlgut strömt.
Der größte Verschleiß an dem Rotor einer vertikalen Rührwerksmühle wird in der Regel am unteren Bereich des Rotors verursacht, nämlich dem Bereich, in dem durch Gravitation und die Umlenkung des Mahlguts mit den Mahlkörpern, in Kombination mit der hohen Rotorgeschwindigkeit, hohe Energiedichten auftreten. Generell ist in Rührwerksmühlen, sowohl in vertikalen als auch horizontalen Rührwerksmühle der Bereich, in dem der größte Verschleiß verursacht wird, der Bereich, der im Betrieb dem Produkteinlass gegenüberliegt. Genau in diesem Bereich wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein ringförmiger Verschleißring vorgesehen, der aus einem harten und daher sehr verschleißbeständigen Keramikmaterial gefertigt wird. Hier sind beispielsweise die Materialien ZrÜ2, SSiC, SiSiC und S13N4 zu nennen. Somit kann der Rotor 35 zum größten Teil aus einem kostengünstigen Rotorgrundkörper gefertigt sein, wobei aber die verschleißgefährdeten Abschnitte durch das verschleißbeständige Keramikmaterial ersetzt werden.
Wie in der mit Y bezeichnete und zusätzlich vergrößert dargestellte Ausschnitt der Figur 2 im
Detail zeigt, kann der Keramikring 352 im Wesentlichen ein L-förmiges Profil aufweisen, wobei die kurze Seite des L die Unterseite und die Lange Seite, also der Schenkel des L den unteren
Abschnitt der Außenseite 32 bilden, wo der größte Verschleiß verursacht wird. Durch den
Keramikring 352 wird somit der untere Abschnitt der Länge L der Außenseite 32 und die
Unterseite des Rotors mit der Gesamtwandstärke S2 gebildet. Der Keramikring 352 ist mit dem Rotorkörperverbunden, beispielsweise verschraubt, verklebt oder, im Fall eines Kunststoff-Rotorkörpers, auch in den Kunststoff eingegossen. An der Außenseite 32 des Rotors erstreckt sich der Keramikring 352 bevorzugt bis zur untersten Reihe der Mahlwerkzeuge 38, wie in dem mit X bezeichneten Ausschnitt der Figur 2 gezeigt. So kann der Keramikring 352 zusätzlich durch die Werkzeuge 38 insbesondere gegen Verdrehen oder Wegfallen gesichert sein.
Für die Wandstärke S1 des Keramikrings zu der Gesamtwandstärke S2 des Rotors soll bevorzugt 0,1 < S1/S2 < 0,9 gelten.
Figur 3 zeigt eine Querschnittsansicht eines Rotors gemäß einer weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Wie in Figur 2 ist am unteren Abschnitt des Rotorkörpers 351 ein Verschleißelement aus Keramik angebracht. Gemäß der in Figur 3 gezeigten Ausführungsform ist dies wieder in Form eines Keramikrings 352 verwirklicht, der aber - anders als in Figur 2 - ein im Wesentlichen U-förmiges Profil aufweist, so dass - neben der Unterseite und einem Abschnitt der Außenseite 32 - durch den zweiten Schenkel des U auch ein Abschnitt der Oberfläche der Innenseite des Rotors durch das Verschleißelement verstärkt ist, also ein Abschnitt des Produktablaufs. Dies ist genauer wieder in dem mit Y bezeichneten Ausschnitt in Figur 3 dargestellt. An der Außenseite 32 An kann sich der Keramikring 352 wieder zumindest bis zur untersten Reihe der Mahlwerkzeuge 38 erstrecken, wie in dem mit X bezeichneten Ausschnitt der Figur 3 gezeigt.
Durch die Erfindung wird ferner eine Rührwerksmühle bereitgestellt, die den erfindungsgemäßen Rotor verwendet. Hierzu wird lediglich der Rotor 35, wie er beispielhaft in der Figur 1 gezeigt ist, durch einen erfindungsgemäßen Rotor, wie ihn beispielsweise die Figuren 2 oder 3 zeigt, ersetzt. Typische Ausdehnungen einer solchen Rührwerksmühle ergeben für ein Verhältnis eines Außendurchmessers des Rotors 35 zu einem Innendurchmesser des Stators 2 Werte zwischen 0,6 und 0,95. Das Verhältnis des Außendurchmessers des Innenstators 22 zum Innendurchmesser des Rotors 35 beträgt beispielsweise 0,8 bis 0,98. Der erfindungsgemäße Rotor kann insbesondere dadurch hergestellt werden, dass ein Keramikring 352 mit dem Rotorkörper 351 verbunden wird. Dies kann insbesondere durch Verkleben, Verschrauben oder formschlüssiges Verbinden geschehen. Ist der Rotorkörper 352 aus Kunststoff, kann der Keramikring 352 auch in den Kunststoffkörper 351 vergossen werden.
Der Rotor und die diesen Rotor verwendende Rührwerksmühle gemäß der vorliegenden Erfindung sind insbesondere zur Herstellung von Dispersionen geeignet, die hohe Feinheiten benötigen, beispielsweise Feinheiten von x50=100 bis 200nm, wodurch lange Mahlzeiten notwendig sind, wobei diese Dispersionen möglichst frei von metallischen Kontaminationen gehalten werden müssen. Dies ist beispielsweise für die Rohstoffherstellung von Batteriepasten der Fall.

Claims

Patentansprüche
1. Rotor (35) für eine Rührwerksmühle, mit einem allgemein zylinderförmigen Rotorkörper (351), dessen Außenwand (32) eine innere Oberfläche eines Mahlraums definiert, durch den im Betrieb der Rührwerksmühle ein zu behandelndes Mahlgut strömt, ein Keramikring (352), der am Rotorende des Rotorkörpers (351) angeordnet ist, wobei das Rotorende dem Produkteintritt der Rührwerksmühle gegenüberliegt.
2. Rotor (35) nach Anspruch 1, wobei der Rotor (35) für den Einsatz in einer vertikalen Rührwerksmühle konfiguriert ist.
3. Rotor (35) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Keramikring (352) mit dem Rotorkörper
(351) verbunden, insbesondere verschraubt oder formschlüssig verbunden ist.
4. Rotor (35) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine Oberfläche des Keramikrings (352) einen Abschnitt der die innere Oberfläche des Mahlraums bildenden Außenwand (32) des Rotors bildet.
5. Rotor (35) nach Anspruch 4, wobei sich der Abschnitt bis zu Mahlwerkzeugen (38) erstreckt, die an der Außenwand (32) des Rotors angeordnet sind, und der Keramikring
(352) durch die Mahlwerkzeuge (38) gegen Verdrehen und/oder Wegfallen gesichert ist.
6. Rotor (35) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Rotorkörper (351) aus Kunststoff ist.
7. Rotor (35) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Keramikring (352) einen im Wesentlichen L-förmigen Querschnitt aufweist und wobei der Schenkel des L- förmigen Keramikrings (352) an der Außenfläche (32) des Rotors (35) angeordnet ist.
8. Rotor (35) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Keramikring (352) einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt aufweist und wobei die Schenkel des U-förmigen Keramikrings (352) an der Außenfläche (32) und der Innenfläche des Rotors (35) angeordnet sind.
9. Rotor (35) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Verhältnis L/D der Länge L des Abschnitts der Außenwand (32) des Rotors (35), der durch den Keramikring (352) gebildet wird, zum Außendurchmesser D des Rotors (35) zwischen 0,05 und 0,5 beträgt.
10. Rotor (35) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Verhältnis S1/S2 der Rotorwandstärke S1 zur Dicke S2 des Abschnitts des Keramikrings (352), der die Außenwand (32) des Rotors (35) bildet, zwischen 0,1 und 0,9 beträgt.
11. Rotor (35) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Rotorkörper (351) zumindest eines der folgenden Materialien aufweist: PA, PET, PEEK, PVDF und POM.
12. Rotor (35) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Keramikring (352) zumindest eines der folgenden Materialien aufweist: ZrÜ2, SSiC, SiSiC und S13N4.
13. Rührwerksmühle mit: einem Rotor (35) nach einem der vorstehenden Ansprüche; einem Stator (2) mit einer Statorinnenwand (9), wobei der Rotor (35) innerhalb des Stators (2) angeordnet ist, einem Produktzulauf und einem Produktablauf, wobei ein Mahlraum (8) zwischen der Statorinnenwand (9) und der Außenwand (32) des Rotors (35) ausgebildet ist, wobei das Mahlgut über den Produktzulauf in den Mahlraum (8) und über den Produktablauf aus dem Mahlraum (8) geführt werden kann.
14. Verwendung des Rotors (35) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 in einer
Rührwerksmühle zur Herstellung von Dispersionen, insbesondere eine Batteriepaste.
15. Verfahren zur Herstellung des Rotors (35) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch den Schritt:
Verbinden, insbesondere Verkleben, Verschrauben oder formschlüssiges Verbinden, eines Keramikrings (352) mit dem Rotorkörper (351).
PCT/EP2022/025055 2021-02-24 2022-02-17 Verschleissfester rotor WO2022179750A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020237032002A KR20230148343A (ko) 2021-02-24 2022-02-17 내마모성 회전자
JP2023547620A JP2024507484A (ja) 2021-02-24 2022-02-17 耐磨耗性回転子
US18/547,098 US20240042454A1 (en) 2021-02-24 2022-02-17 Wear-resistant rotor
CN202280013712.XA CN116801985A (zh) 2021-02-24 2022-02-17 耐磨转子

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP21158944.5A EP4049758A1 (de) 2021-02-24 2021-02-24 Verschleissfester rotor
EP21158944.5 2021-02-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022179750A1 true WO2022179750A1 (de) 2022-09-01

Family

ID=74732744

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2022/025055 WO2022179750A1 (de) 2021-02-24 2022-02-17 Verschleissfester rotor

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20240042454A1 (de)
EP (1) EP4049758A1 (de)
JP (1) JP2024507484A (de)
KR (1) KR20230148343A (de)
CN (1) CN116801985A (de)
WO (1) WO2022179750A1 (de)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1992412A1 (de) 2005-10-11 2008-11-19 Bühler Ag Rührwerksmühle
DE102014101727B3 (de) * 2013-11-08 2015-03-19 Netzsch-Feinmahltechnik Gmbh Verschleißschutzanordnung für eine Rührwerksmühle
CH715322A2 (de) * 2018-09-13 2020-03-13 Netzsch Feinmahltechnik Rührwelle für eine Rührwerkskugelmühle, Rührwerkskugelmühle und Verfahren zum Herstellen einer Rührwelle für eine Rührwerkskugelmühle.

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1992412A1 (de) 2005-10-11 2008-11-19 Bühler Ag Rührwerksmühle
DE102014101727B3 (de) * 2013-11-08 2015-03-19 Netzsch-Feinmahltechnik Gmbh Verschleißschutzanordnung für eine Rührwerksmühle
CH715322A2 (de) * 2018-09-13 2020-03-13 Netzsch Feinmahltechnik Rührwelle für eine Rührwerkskugelmühle, Rührwerkskugelmühle und Verfahren zum Herstellen einer Rührwelle für eine Rührwerkskugelmühle.

Also Published As

Publication number Publication date
CN116801985A (zh) 2023-09-22
US20240042454A1 (en) 2024-02-08
JP2024507484A (ja) 2024-02-20
KR20230148343A (ko) 2023-10-24
EP4049758A1 (de) 2022-08-31
TW202233305A (zh) 2022-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2858218C2 (de)
EP3311922B1 (de) Rührwerkskugelmühle
CH688849A5 (de) Ruehrwerksmuehle.
EP1968749A1 (de) Vollmantel-schneckenzentrifuge
EP2928613B1 (de) Auslassdüse für eine zentrifugentrommel
DE102006043498A1 (de) Dispergiermaschine und deren Verwendung für die Herstellung von Pulvermischungen
EP2516733A1 (de) Verfahren und siebvorrichtung zum sieben einer faserstoffsuspension
AT395871B (de) Vorrichtung zum sieben einer zellulosefaserbrei-suspension
EP3573762B1 (de) Rührwerksmühle
WO2007104297A2 (de) Verfahren und vorrichtung zur erzaufbereitung
EP0504836A1 (de) Rührwerksmühle
WO2019170661A1 (de) Rührwerksmühle mit asynchroner stiftanordnung
DE3444847C1 (de) Verfahren zum Vergleichmaessigen der Teilchengroesse feinteiligen Pulvers,Vorrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens und Verwendung des Pulvers
WO2022179750A1 (de) Verschleissfester rotor
DE102018122408B4 (de) Rührwerkskugelmühle, Verschleißschutzhülse für eine Rührwerkskugelmühle und Verfahren zum Herstellen einer Verschleißschutzhülse für eine Rührwerkskugelmühle
EP3767105B1 (de) Stator für eine exzenterschneckenpumpe
EP3429734A1 (de) Verfahren zur herstellung von dispersionen mit definierter partikelgrösse
CH715322A2 (de) Rührwelle für eine Rührwerkskugelmühle, Rührwerkskugelmühle und Verfahren zum Herstellen einer Rührwelle für eine Rührwerkskugelmühle.
EP0448100B1 (de) Rührwerksmühle
DE10210453B4 (de) Verfahren zur Herstellung von Seiherstäben, Seiherstab mit Distanzelement sowie Vorrichtung zum Abpressen
EP3946741B1 (de) Rührwerkskugelmühle
DE19832769C2 (de) Verfahren zum Betreiben einer Rührwerksmühle
EP3650123A1 (de) Ringspaltmühle
DE102010036614B4 (de) Rückspülbare Filteranordnung
DE60028188T2 (de) Siebvorrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22705999

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2023547620

Country of ref document: JP

Ref document number: 202280013712.X

Country of ref document: CN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 18547098

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20237032002

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020237032002

Country of ref document: KR

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 22705999

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1